(57)【要約】【課題】  基板の位置ずれによる表示不良の発生が少ない電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】  対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置において、第１の基板は、表示領域内に、セルギャップを規定するための柱状スペーサを備えるとともに、第２の基板は、表示領域内であって柱状スペーサに対応する位置に、当該柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部を備える。【選択図】  図２
2006017857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置において、
前記第１の基板は、前記表示領域内に、セルギャップを規定するための柱状スペーサを備えるとともに、
前記第２の基板は、前記表示領域内であって前記柱状スペーサに対応する位置に、当該柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記孔部は、前記柱状スペーサが挿入された状態で、水平方向に１〜４μｍの範囲内のマージンを有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記柱状スペーサ及び突起部が、画素間領域に形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記孔部の垂直断面形状をテーパ状とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記突起部の高さを、前記セルギャップよりも低くすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記柱状スペーサの高さを１〜１０μｍの範囲内の値とするとともに、前記突起部の高さを０．５〜８μｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記柱状スペーサ及び突起部を、紫外線硬化性樹脂から形成してあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置の製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
（Ａ）前記第１の基板上における前記表示領域に相当する領域に、柱状スペーサを形成する工程
（Ｂ）前記第２の基板上における前記表示領域に相当する領域であって、前記柱状スペーサに対応する位置に、前記柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部であって、当該孔部に前記柱状スペーサが挿入された状態で水平方向に１〜４μｍの範囲内のマージンを有する孔部を有する突起部を形成する工程
（Ｃ）前記第１の基板における柱状スペーサを、前記第２の基板における突起部の孔部に挿入させて、前記第１の基板及び第２の基板を仮圧着する工程
（Ｄ）仮圧着した前記第１の基板及び第２の基板を本圧着する工程
【請求項９】
前記工程（Ｂ）において、前記第２の基板上に紫外線硬化性樹脂層を形成するとともに、ハーフトーンマスクを用いて露光した後、現像することにより、前記孔部を有する突起部を形成することを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｃ）において、前記第１の基板又は第２の基板を超音波振動させながら、前記柱状ペーサを、前記孔部に挿入することを特徴とする請求項８又は９に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７に記載されたいずれかの電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。特に、一方の基板上に形成された柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部を、他方の基板上に備えることにより、基板の位置ずれを所定範囲内に制限した電気光学装置、そのような電気光学装置の製造方法、及びそのような電気光学装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気光学装置の一態様である液晶表示装置は、対向配置される一対の基板の双方に形成した複数の電極を平面的に重ねることによって、ドットマトリクス状に配列された複数の画素を形成している。そして、それぞれの画素に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって、当該画素領域の液晶材料を通過する光を変調させ、画像や文字等の像を表示するものである。かかる液晶表示装置においては、対向する一対の基板をシール材で貼り合せることによりセル構造を形成した後、当該セル構造の内部に液晶材料を封入することにより製造されている。
【０００３】
ここで、一対の母基板を貼り合わせる際には、一方の基板におけるセル領域の周縁部にシール材を塗布するとともに、他方の基板を重ね合わせた後、仮圧着及び本圧着を行うことが一般的である。より具体的には、シール材が塗布された基板に対し、他方の基板を重ね合わせ、双方の基板に形成された位置合わせマーク（アライメントマーク）を一致させて仮圧着した後、さらに本圧着することにより、一対の基板を貼り合わせている。
このとき、仮圧着後の段階ではシール材が完全に硬化していないために、一対の基板を仮圧着工程から本圧着工程に移動させる間の振動、あるいは、本圧着工程の機械精度に起因して、一対の基板の位置ずれが生じる場合があった。このような基板の位置ずれが生じた液晶パネルを組み込んでしまうと、製造された液晶表示装置は、画像欠陥等の表示不良が生じることになり、使いものにならないという問題が見られた。
【０００４】
そこで、基板の位置ずれ（貼り合わせずれ）を防止するために、それぞれの基板上に所定の凸部と凹部を設けた電気光学装置が開示されている。より具体的には、図１２に示すように、液晶を挟んでＴＦＴアレイ基板６２０と、対向基板６１０とが対向配置されており、ＴＦＴアレイ基板６２０側に、凹部６３２が設けられ、対向基板６１０上に、凸部６３１が設けられている電気光学装置６００であって、凸部６３１と、凹部６３２が嵌合することによって、ＴＦＴアレイ基板６２０と、対向基板６１０との間の、貼り合わせずれが防止できるとともにセルギャップが所定値に保持される電気光学装置６００である。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２２２３４号公報  （特許請求の範囲、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された電気光学装置においては、凸部と嵌合する凹部を、独立した部材としてではなく、基板上における保護膜等の層内にへこみ状の凹部として形成してあるために、凹部の深さ、あるいは、凹部における底部の膜厚を精度良く制御して形成することが困難な場合が見られた。また、凹部が形成される所定の層が画素領域においても存在するために、光の透過率を低下させてしまう場合があった。
さらに、特許文献１に記載された電気光学装置は、凸部と凹部とを勘合させた状態でマージンのない構成であるために、当該凸部及び凹部をスムーズに嵌合させることが困難である場合があった。すなわち、例えば、それぞれの基板上において、凸部又は凹部を形成する際に、大きさにばらつきがある場合や、配置にずれが生じている場合等には、それぞれの基板のアライメントマーク同士を合わせた上で重ね合わせた場合であっても、凸部と凹部とをスムーズに嵌合させることができないという問題が見られた。特に、凸部及び凹部の数が多いほど、全ての凸部及び凹部を迅速に嵌合させることは困難であった。
したがって、基板間のセルギャップにばらつきが生じたり、上下基板の電極の位置ずれによる表示不良が発生したりするという問題が見られた。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、液晶表示装置等の電気光学装置において、一方の基板上に形成された柱状スペーサを利用するとともに、他方の基板上に当該柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部を、他の部材とは別部材として形成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、電気光学装置において、所定の孔部を有する突起部を形成することにより、柱状スペーサと当該孔部とを、迅速に、かつ精度良く係合させて貼り合せることができ、基板の位置ずれを所定範囲内に制限した電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような電気光学装置の製造方法、さらに、そのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置であって、第１の基板は、表示領域内に、セルギャップを規定するための柱状スペーサを備えるとともに、第２の基板は、表示領域内であって柱状スペーサに対応する位置に、当該柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部を備える電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、柱状スペーサが形成された基板に対向する基板上に、所定の孔部を有する突起部を、他の部材から独立して備えることにより、既存の柱状スペーサを利用して基板の位置ずれを所定範囲内に制限することができる。また、当該突起部が、他の部材から独立していることにより、画素領域における光の透過率の低下を少なくすることができる。したがって、基板の位置合わせ精度が高く、表示特性に優れた電気光学装置を効率よく提供することができる。
なお、かかる孔部を有する突起部は、すべての柱状スペーサに対応して備えられていてもよく、あるいは、一部の柱状スペーサに対応して備えられていても構わない。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、孔部は、柱状スペーサが挿入された状態で、水平方向に１〜４μｍの範囲内のマージンを有することが好ましい。
このように構成することにより、柱状スペーサを突起部における孔部に確実に挿入させることができるとともに、基板の位置ずれを所定範囲内に制限することができる。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、柱状スペーサ及び突起部が、画素間領域に形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、柱状スペーサ及び突起部によって、画素領域における光の透過率が低下することを確実に防止することができる。
なお、画素間領域とは、第１の電極と第２の電極が平面的に重なって形成される画素領域同士のそれぞれの間隙となる領域を意味する。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、孔部の垂直断面形状をテーパ状とすることが好ましい。
このように構成することにより、柱状スペーサを孔部に迅速に挿入させることができるとともに、位置合わせ精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、突起部の高さを、セルギャップよりも低くすることが好ましい。
このように構成することにより、突起部によって基板間のセルギャップに影響を及ぼすことがなくなり、セルギャップのばらつきを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、柱状スペーサの高さを２〜１０μｍの範囲内の値とするとともに、突起部の高さを１〜９μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、所望の用途に対応したセルギャップを備えた電気光学装置に、好適に適用することができるようになる。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、柱状スペーサ及び突起部を感光性樹脂から形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、例えば、ハーフトーンマスク等を用いて、柱状スペーサ及び所定構造の突起部を容易に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の別の態様は、対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置の製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）を含む電気光学装置の製造方法である。
（Ａ）第１の基板上における表示領域に相当する領域に、柱状スペーサを形成する工程
（Ｂ）第２の基板上における表示領域に相当する領域であって、柱状スペーサに対応する位置に、柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部であって、当該孔部に柱状スペーサが挿入された状態で水平方向に１〜４μｍの範囲内のマージンを有する孔部を有する突起部を形成する工程
（Ｃ）第１の基板における柱状スペーサを、第２の基板における突起部の孔部に挿入させて、第１の基板及び第２の基板を仮圧着する工程
（Ｄ）仮圧着した第１の基板及び第２の基板を本圧着する工程
すなわち、第２の基板上に、所定のマージンを有する孔部を有する突起部を形成することにより、第１の基板における柱状スペーサの挿入を迅速に、かつ精度良く行うことができる。また、第１の基板上の柱状スペーサを当該突起部と係合させながら位置合わせして、第１の基板及び第２の基板を貼り合せることにより、位置合わせ精度を著しく向上させることができるとともに、移動させる際の基板の位置ずれを防止することができる。したがって、表示不良の発生の少ない電気光学装置を効率的に製造することができる。
【００１５】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、工程（Ｂ）において、第２の基板上に、感光性樹脂層を形成するとともに、ハーフトーンマスクを用いて露光した後、現像することにより、孔部を有する突起部を形成することが好ましい。
このように実施することにより、基板上の別の部材の形成と同時に、所定構造の孔部を有する突起部を精度良く形成することできる。
【００１６】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、工程（Ｃ）において、第１の基板又は第２の基板を超音波振動させながら、柱状ペーサを、孔部に挿入することが好ましい。
このように実施することにより、柱状スペーサ及び突起部における孔部がセルフアライメント効果を発揮して所定位置に納まるために、第１の基板及び第２の基板の位置合わせ精度を著しく向上させることができるようになる。
【００１７】
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、基板の位置ずれを所定範囲内に制限した電気光学装置を備えることにより、表示特性に優れた電子機器を効率的に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１９】
［第１実施形態］
第１実施形態は、対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置であって、第１の基板は、表示領域内に、セルギャップを規定するための柱状スペーサを備えるとともに、第２の基板は、表示領域内であって柱状スペーサに対応する位置に、当該柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部を備えた電気光学装置である。
以下、図１〜図５を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の電気光学装置について、第１の基板（カラーフィルタ基板と称する場合がある。）３０、及び第２の基板（素子基板と称する場合がある。）６０を用いた液晶表示装置を例に採って説明する。
なお、本実施形態の液晶表示装置は、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置であるが、これ以外にも、ＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置や、パッシブマトリクス型構造の液晶表示装置であっても構わない。
【００２０】
１．電気光学装置の基本構造
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態の電気光学装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線等について具体的に説明する。ここで、図１は液晶表示装置に使用される液晶パネル２０の概略斜視図であり、図２は当該液晶パネル２０の概略断面図である。
かかる液晶パネル２０は、二端子型非線形素子としてのスイッチング素子６９を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネル２０であって、図示しないものの、バックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを必要に応じて適宜取付けることにより電気光学装置（液晶表示装置）となる。
【００２１】
また、液晶パネル２０は、透明な第１のガラス基板３１を基体とする第１の基板３０と、透明な第２のガラス基板６１を基体とする第２の基板６０とが、対向配置されるとともに接着剤等のシール材２３を介して貼り合わせられている。また、第１の基板３０と、第２の基板６０とが形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、開口部２３ａを介して液晶材料２１を注入した後、封止材２５にて封止されてなるセル構造を備えている。すなわち、第１の基板３０と第２の基板６０との間に液晶材料２１が充填されている。
【００２２】
また、第２のガラス基板６１の内面、すなわち、第１のガラス基板３１に対向する表面上に、第２の電極（画素電極と称する場合がある。）６３をマトリクス状に形成し、第１のガラス基板３１の内面、すなわち、第２のガラス基板６１に対向する表面上には、第１の電極（走査電極と称する場合がある。）３３が形成されている。また、第２の電極６３は、スイッチング素子６９を介して電気配線（データ線と称する場合がある。）６５に対して電気的に接続されている。
そして、もう一方の第１の電極３３は、図２に概略断面を示すように、導電性粒子を含むシール材２３を介して第２の基板６０上の引回し配線６６に対して電気的に接続されている。したがって、このように構成された第２の電極６３と第１の電極３３との交差領域がマトリクス状に配列された多数の画素（以下、画素領域と称する場合がある。）を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として液晶表示領域Ａを構成することになる。
なお、図１中、それぞれの画素領域に対応する第２の電極６３やスイッチング素子６９については、一部の画素領域にのみ図示してあるが、その他の画素領域についても同様に存在する。
【００２３】
また、第２のガラス基板６１は、第１のガラス基板３１の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有し、この基板張出部６０Ｔ上には、電気配線６５、引回し配線６６及び、独立して形成された複数の配線からなる外部接続用端子６７が形成されている。
そして、これら電気配線６５、引回し配線６６及び外部接続用端子６７に対して電気的に接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子（ＩＣ）９１が実装されている。さらに、基板張出部６０Ｔの端部には、外部接続用端子６７に導電接続されるように、回路基板９３が実装されている。
【００２４】
２．第１の基板及び第２の基板
液晶パネル２０を構成する第１の基板３０は、一例として、第１のガラス基板３１と、反射層３５と、着色層３７と、遮光層３９と、平坦化層４１と、第１の電極３３と、から構成されている。また、第１の電極３３の上には、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜４５が形成されている。
そして、第１のガラス基板３１の所定位置に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）４７及び偏光板４９が配置されている。
【００２５】
また、第１の基板３０と対向する第２の基板６０は、一例として、第２のガラス基板６１と、電気配線６５と、スイッチング素子（図示せず）と、第２の電極（図示せず）と、から構成されている。また、電気配線６５や第２の電極等の上には、第１の基板３０における第１の配向膜４５と同様のポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５が形成されている。さらに、第２のガラス基板６１の外面においても、位相差板（１／４波長板）７７及び偏光板７９が配置されている。
なお、第１実施形態の電気光学装置の例では、着色層３７を第１のガラス基板３１上に設けてあるが、第２のガラス基板６１上に設けることもできる。
【００２６】
３．柱状スペーサ
また、図２に示すように、第１の基板３０は、第１の基板３０と第２の基板６０との間のセルギャップを規定するための柱状スペーサ１０３を備えている。
かかる柱状スペーサ１０３を形成する材料は、特に制限されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の熱硬化性あるいは光硬化性のレジスト材料を使用することができる。ただし、後述するように、所望の位置に容易に柱状スペーサ１０３を形成することができることから、感光性樹脂を使用することが好ましい。また、かかる感光性樹脂からなるレジスト材料を使用する場合には、ネガ型又はポジ型のいずれであっても構わない。
なお、本実施形態においては、第１の基板３０上に柱状スペーサ１０３を形成してあるが、対向する第２の基板６０上に形成することもでき、さらに、第１の基板３０及び第２の基板６０の双方に形成することもできる。
【００２７】
また、図３（ａ）に示すように、柱状スペーサ１０３は、例えば、それぞれの画素領域の間隙である、画素間領域に形成することが好ましい。
この理由は、柱状スペーサ１０３が画素領域に存在すると、当該画素領域における光の透過率が低下し、表示ムラとなる場合があるためである。また、画素間領域は通常遮光膜が形成されているために、柱状スペーサ１０３を形成するための紫外線硬化樹脂が不透明であっても、画像表示に影響を与えることがないためである。
【００２８】
また、かかる柱状スペーサ１０３は、画像表示領域Ａにおいて均一に配置されていることが好ましい。この理由は、セルギャップを規定する柱状スペーサ１０３が不均一に配置されていると、セルギャップにばらつきが生じる場合があるためである。
したがって、例えば、全体的に均一に配置されるように、それぞれの画素領域に対して１個ずつ配置されていることが好ましい。
【００２９】
また、かかる柱状スペーサ１０３の形状は特に制限されるものではなく、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、円柱状のスペーサ１０３ａや四角柱状のスペーサ１０３ｂ等とすることができるが、中でも、上面に平坦部を有する円錘状のスペーサ１０３ｃや四角錘状のスペーサ１０３ｄとすることが好ましい。この理由は、製造段階において第１の基板３０と第２の基板６０を貼り合わせる際に、後述する第２の基板６０上の突起部１５０における孔部１５０ａに、容易に挿入させることができるためである。
また、柱状スペーサ１０３の高さ（ｈ）と、柱状スペーサ１０３の底面の形状を円相当とした場合の径（ｗ）とが、ｈ＜ｗの関係を満足することが好ましい。この理由は、形成された柱状スペーサ１０３の強度を高めることができることができるためである。
【００３０】
なお、柱状スペーサ１０３の高さ（ｈ）は、当該柱状スペーサ１０３の形成箇所において、第１の基板３０及び第２の基板６０上にそれぞれ形成されている複数の層の厚さを考慮したうえで、所望のセルギャップが確保されるように定められている。
具体的には、柱状スペーサ１０３の高さを１〜１０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、使用する液晶材料や液晶モードに合わせた適正なセルギャップを形成するためである。
したがって、柱状スペーサ１０３の高さを１．５〜９μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２〜５μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３１】
４．突起部
また、図２に示すように、第２の基板６０上には、第１の基板３０上に形成された柱状スペーサ１０３が挿入される孔部１５０ａを有する突起部１５０を備えている。すなわち、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３と係合して、製造時の基板の貼り合わせ段階における基板の位置ずれを防止することができるため、表示特性を向上させることができる。
この孔部１５０ａを有する突起部１５０を形成する材料についても、特に制限されるものではないが、上述の柱状スペーサ１０３と同様に、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の熱硬化性材料あるいは感光性材料からなるレジスト材料を使用することが好ましい。この理由は、孔部１５０ａを有する突起部１５０のように複雑な形状であっても、ハーフトーンマスク等を用いて、精度良く形成することができるためである。
【００３２】
また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、かかる突起部１５０は、言うまでもなく、画素間領域であって、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３の位置に対応させて配置されている。ここで、かかる突起部１５０は、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３の全てに対応させて形成する必要はなく、少なくとも２箇所以上形成してあることにより、基板の位置ずれを効果的に防止することができる。ただし、基板の全面においてセルギャップにばらつきが生じるおそれを少なくすることができることから、全体的に密度を均一に形成されていることが好ましく、例えば、３個の柱状スペーサ１０３に対して１個の割合で形成することが好ましい。
【００３３】
また、図５に示すように、かかる突起部１５０における孔部１５０ａは、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３が挿入された状態で、水平方向にマージン（ｍ）を有することが好ましい。
この理由は、かかるマージン（ｍ）がない場合には、製造時の基板の貼り合わせ工程において、柱状スペーサ１０３を突起部１５０における孔部１５０ａに、迅速に挿入することが困難となる場合があるためである。すなわち、柱状スペーサ１０３と突起部１５０における孔部１５０ａとの、垂直方向の配置が一致していない場合や、孔部１５０ａに比べて突起部１５０の大きさが大きい場合には、当該柱状スペーサ１０３を突起部１５０における孔部１５０ａに挿入する際に、孔部１５０ａの縁に接触してしまう場合があるためである。したがって、柱状スペーサ１０３が孔部１５０ａに完全に挿入されないため、セルギャップにばらつきが生じ、表示ムラが発生する場合がある。
したがって、突起部１５０における孔部１５０ａが、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３が挿入された状態で、水平方向にマージン（ｍ）を有することにより、当該孔部１５０ａに、柱状スペーサ１０３を確実に挿入させることができ、具体的には、水平方向に１〜４μｍの範囲内のマージン（ｍ）を有することが好ましい。
【００３４】
また、図５に示すように、かかる突起部１５０における孔部１５０ａの垂直断面形状をテーパ状とすることが好ましい。すなわち、孔部１５０ａの断面積が、柱状スペーサ１０３が挿入される入口部分から遠ざかるに連れて、小さくなることが好ましい。
この理由は、孔部１５０ａをこのような形状にした場合には、製造時の基板の貼り合わせ工程において、柱状スペーサ１０３を、突起部１５０における孔部１５０ａに容易に挿入することができるためである。また、挿入段階で基板の位置合わせ精度が低い場合であっても、柱状スペーサ１０３が孔部１５０ａに挿入されるにつれ、セルフアライメント効果を発揮して、位置合わせ精度を向上させることができるためである。
【００３５】
また、図５に示すように、かかる突起部１５０の高さを、セルギャップよりも低くすることが好ましい。この理由は、かかる突起部１５０の高さがセルギャップよりも高くなると、セルギャップにばらつきを生じさせてしまう場合があるためである。
したがって、セルギャップを考慮して、かかる突起部１５０の高さを０．５〜８μｍの範囲内の値とすることが好ましく、１．５〜７μｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
そして、柱状スペーサ１０３と、突起部１５０とのかみ合わせ部分の長さを１〜３μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、柱状スペーサ１０３と、突起部１５０とを確実にかみ合わせることができるとともに、突起部１５０等によって、セルギャップに影響を及ぼすことを防止することができるためである。
【００３６】
なお、第１実施形態の電気光学装置においては、第１の基板３０に柱状スペーサ１０３を備えるとともに、第２の基板６０に孔部１５０ａを有する突起部１５０を備えているが、これと逆に、第１の基板３０に孔部１５０ａを有する突起部１５０を備えるとともに、第２の基板６０に柱状スペーサ１０３を備えてもよく、あるいは、それらが第１の基板３０及び第２の基板６０の双方に形成されていても構わない。
【００３７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、図６にそのフローを示すように、対向配置される第１の基板及び第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板の間に狭持された電気光学材料と、を含むとともに、表示領域を備えた電気光学装置の製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）を含む電気光学装置の製造方法である。
（Ａ）第１の基板上における表示領域に相当する領域に、柱状スペーサを形成する工程
（Ｂ）第２の基板上における表示領域に相当する領域であって、柱状スペーサに対応する位置に、柱状スペーサが挿入される孔部を有する突起部であって、当該孔部に柱状スペーサが挿入された状態で水平方向に１〜４μｍの範囲内のマージンを有する孔部を有する突起部を形成する工程
（Ｃ）第１の基板における柱状スペーサを、第２の基板における突起部の孔部に挿入させて、第１の基板及び第２の基板を仮圧着する工程
（Ｄ）仮圧着した第１の基板及び第２の基板を本圧着する工程
【００３８】
以下、第２実施形態にかかる電気光学装置の製造方法として、第１実施形態の電気光学装置の製造方法の一例を、図６〜図１０を適宜参照しながら説明する。
なお、本実施形態で製造する液晶表示装置は、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置であるが、これ以外でもＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置や、あるいは、パッシブマトリクス構造の液晶表示装置であっても構わない。
【００３９】
１．工程（Ａ）
（１）第１の電極、アライメントマーク等の形成
所定の柱状スペーサを形成する工程（Ａ）は、第１の基板３０の製造工程において行われる。
ここで、第１の基板３０は、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、ガラス基板３１における、画像表示領域Ａに相当する箇所に、反射層３５、着色層３７、遮光膜３９、平坦化膜４１、及び第１の電極３３等を順次形成することにより製造することができる。なお、第２実施形態の電気光学装置は、ＴＦＤ素子を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置であり、第１の電極３３は走査電極を意味する。
このとき、第１の基板３０の周縁部Ｄのいずれかの箇所に、後の基板の貼り合わせ工程において、第１の基板３０及び第２の基板６０の位置合わせをするために用いるアライメントマーク９９ａを、遮光性材料や透光性材料から形成しておくことが好ましい。なお、これらの反射層３５や、アライメントマーク９９ａ等については、公知の方法により形成することができる。
【００４０】
（２）柱状スペーサの形成
かかる第１の基板３０の製造工程において、第１の基板３０上における画像表示領域Ａに、第１の基板３０及び第２の基板６０間のセルギャップを規定するための柱状スペーサ１０３を形成する。すなわち、後述する、第２の基板６０上に形成される孔部１５０ａを有する突起部１５０と係合して、第１の基板３０及び第２の基板６０を貼り合わせる際の位置ずれを防止するためである。なお、柱状スペーサ１０３の形状等に関しては、第１実施形態ですでに説明してあるため、ここでの説明を省略する。
かかる柱状スペーサ１０３は、独立した工程において形成することもできるが、例えば、平坦化膜４１を形成するのと同時に、所定の柱状スペーサ１０３を形成することが好ましい。この理由は、平坦化膜４１を構成する電気絶縁性樹脂を利用することにより、工程数を増やすことなく柱状スペーサ１０３を形成することができるとともに、柱状スペーサ１０３の配置や形状の精度を高くすることができるためである。
【００４１】
すなわち、まず、図７（ｂ）に示すように、第１の基板３０上の全面に渡って、透光樹脂層４１Ｘを形成する。この透光樹脂層４１Ｘは、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂等の、電気絶縁性樹脂から構成することができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で第１の基板３０上に塗布されるが、塗布方法としては、公知のスピンコート法や印刷法等を用いることができる。
次いで、図７（ｃ）〜（ｄ）に示すように、透光樹脂層４１Ｘに対して、所定のパターンマスク１２１を用いて、公知のフォトリソグラフィ法によりパターニングを施すことにより、画像表示領域Ａに限定された平坦化膜４１を形成するとともに、その一部に段差を形成して柱状スペーサ１０３を形成することができる。より具体的には、透光樹脂層４１Ｘに対して、ハーフトーンマスク１２１を用いて露光、現像を行うことにより、高さの異なる平坦化膜４１及び柱状スペーサ１０３を容易に形成することができる。
なお、柱状スペーサ１０３を形成するために利用する透光樹脂層は、平坦化膜４１を形成するための樹脂層に限られるものではなく、形成する基板に応じて、表面保護膜、平坦化膜、あるいは層間絶縁膜等を形成するための透光樹脂層であれば、好適に利用することができる。また、必ずしも平坦化膜４１等と一体的に形成する必要はなく、独立した部材として、第１の基板上に形成されていても構わない。
【００４２】
２．工程（Ｂ）
（１）第２の電極等の形成
所定の孔部を有する突起部を形成する工程（Ｂ）は、第２の基板６０の製造工程において行われる。
ここで、第２の基板は、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、ガラス基板６１における画像表示領域Ａに、第２の電極（図示せず）、スイッチング素子（図示せず）、電気配線６５、表面保護膜８１等を形成することにより製造することができる。なお、第２実施形態に係る電気光学装置は、ＴＦＤ素子を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶表示装置であり、第２電極は画素電極を、スイッチング素子はＴＦＤ素子を、電気配線はデータ線を、それぞれ意味する。
また、第１の基板３０と同様に、後の基板の貼り合わせ工程において、第１の基板３０及び第２の基板６０の位置合わせをするためのアライメントマーク９９ｂを形成することが好ましい。これらの第２の電極６３や、アライメントマーク９９ｂ等についても、公知の方法により形成することができる。
【００４３】
（２）突起部の形成
かかる第２の基板６０の製造工程において、図８（ｄ）に示すように、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３が挿入される孔部１５０ａを有する突起部１５０を形成する。すなわち、上述した第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３と係合して、第１の基板３０及び第２の基板６０を貼り合わせる際の位置ずれを防止するためである。
かかる孔部１５０ａを有する突起部１５０は、第１の基板３０上に柱状スペーサ１０３を形成するのと同様の方法により形成することができる。すなわち、図８（ｂ）〜（ｃ）に示すように、紫外線硬化性樹脂を材料として使用し、ハーフトーンマスク１２１を用いたフォトリソグラフィ法により形成することができる。
このとき、かかる突起部１５０おける孔部１５０ａは、第１実施形態で説明したとおり、第１の基板３０上に形成された柱状スペーサ１０３と係合した状態において、水平方向に所定のマージン（ｍ）を設けることが好ましい。
【００４４】
３．工程（Ｃ）
（１）シール材の塗布
次いで、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、例えば、第２の基板６０上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材２３を、スクリーン印刷やディスペンサにより、画像表示領域Ａを囲むようにパターニングして塗布する。かかるシール材２３は、例えば、加熱硬化性の接着剤であることが好ましい。
かかるシール材２３は、次工程の仮圧着工程に移る前に、低温処理（プリベーク）して、シール材２３中の溶剤を蒸発させたり、脱気させたりしておくことが好ましい。この理由は、シール材２３の流動やパンクを防止して、第１の基板３０及び第２の基板６０の接着不良を防止することができるためである。
【００４５】
また、基板を貼り合わせるためのシール材２３とは別に、第２の基板６０の周縁部Ｄに、アクリル樹脂等を主成分とする紫外線硬化性接着剤１５１を塗布しておくことが好ましい。この理由は、紫外線硬化性接着剤１５１により、第１の基板３０及び第２の基板６０を確実に固定させておくことにより、本圧着工程への移動の際の衝撃や振動による基板の位置ずれを、さらに確実に防止することができるためである。すなわち、シール材２３により仮圧着した場合であっても、シール材２３が完全に硬化していないため、本圧着工程への移動の際の衝撃や振動によって、基板の位置ずれが生じる場合があるためである。
【００４６】
（２）位置合わせ及び仮圧着
次いで、図９（ｃ）に示すように、第１の基板３０及び第２の基板６０を平面的に位置合わせするとともに、それぞれの基板３０、６０に形成された柱状スペーサ１０３及び突起部１５０における孔部１５０ａを垂直方向に位置合わせする。
かかる位置合わせは、例えば、第２の基板６０の下方に光源９７を配置するとともに、第１の基板３０及び第２の基板６０を透過するように光を照射する。そして、第１の基板３０の上方に配置されたカメラ９８によって透過像を撮影し、それぞれの基板３０、６０に形成したアライメントマーク９９ａ、９９ｂが平面的に合致するようにいずれかの基板を相対的に移動させることにより行うことができる。
【００４７】
次いで、図１０（ａ）に示すように、第１の基板３０及び第２の基板６０を位置合わせした状態で、それぞれの基板を重ね合わせる。このとき、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３が、第２の基板６０上の突起部１５０における孔部１５０ａに挿入されることになるが、孔部１５０ａが所定のマージンを有するために、柱状スペーサ１０３及び孔部１５０ａをスムーズに、かつ、確実に係合させることができる。
【００４８】
このとき、第１の基板３０上の柱状スペーサ１０３を、例えば四角錐状とし、第２の基板６０における突起部１５０の孔部１５０ａの垂直断面形状をテーパ状とした場合には、アライメントマーク９９ａ、９９ｂによってある程度の位置合わせをした後、第１の基板３０又は第２の基板６０の少なくとも一方の基板に超音波振動をかけながら係合、仮圧着させることが好ましい。この理由は、このように実施することにより、柱状スペーサ１０３及び突起部１５０によってセルフアライメント効果を発揮して、第１の基板３０及び第２の基板６０の平面配置が所定位置に納まり、第１の基板３０及び第２の基板６０の位置合わせ精度を向上させることができるためである。
【００４９】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、突起部１５０における孔部１５０ａに塗布された紫外線硬化性接着剤１５１に対して紫外線を照射することにより、当該紫外線硬化性接着剤１５１を硬化させて、位置合わせされた第１の基板３０及び第２の基板６０を完全に固定させることが好ましい。このように実施することにより、確実に固定された第１の基板３０及び第２の基板６０が得られ、本圧着工程への移動の際の衝撃や振動による基板の位置ずれについて、確実に防止することができる。
【００５０】
４．工程（Ｄ）
次いで、図１０（ｃ）に示すように、柱状スペーサ１０３及び突起部１５０により位置ずれを防止しつつ、紫外線硬化性接着剤１５１及びシール材２３によって仮固定された第１の基板３０及び第２の基板６０を本圧着して、貼り合わせる。なお、本圧着は、シール材２３を熱硬化させるために行う。
【００５１】
５．後工程
次いで、図示しないが、第１の基板３０及び第２の基板６０が形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、液晶材料を注入した後、封止材等にて封止する。また、貼り合わせられた第１の基板３０及び第２の基板６０における、セル領域Ｃ以外の領域Ｄを切除することにより、セル構造を形成する。この段階で、セル領域Ｃ以外の領域Ｄに存在した紫外線硬化性接着剤１５１が、パネル上から除去されることとなる。
その後、第１の基板３０および第２の基板６０のそれぞれの外面に、所定の偏光板を配置するとともに、バックライト等とともに筐体に組み込むことにより、電気光学装置を製造することができる。
【００５２】
［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態として、第１実施形態の電気光学装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
【００５３】
図１１は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶パネル２０と、これを制御するための制御手段２００とを有している。また、図１１中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２０ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２０４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路２０２に供給するように構成されていることが好ましい。
【００５４】
また、表示処理回路２０２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２０ｂへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路２０ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、第１の基板及び第２の基板において、柱状スペーサ及びそれと係合する孔部を有する突起部を備えた電気光学装置を使用している。そのために、第１の基板及び第２の基板の位置ずれを防止して、表示不良の発生がなく、優れた画像表示を実現できる電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、柱状スペーサと係合する所定の突起部を備えているために、基板の位置ずれを所定範囲内に制限して、製造される電気光学装置における表示不良を効果的に防止することができる。したがって、液晶表示装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器などに適用することができる。
【００５６】
また、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態の液晶パネルは所謂ＣＯＧタイプの構造を有しているが、半導体素子（ＩＣチップ）を直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やＴＡＢ基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施形態の電気光学装置に使用される液晶パネルの概略斜視図である。
【図２】第１実施形態の電気光学装置に使用される液晶パネルの概略断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１の基板の構成を示す平面図、第２の基板の構成を示す平面図、第１の基板及び第２の基板を重ね合わせた状態での平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ柱状スペーサの形状を示す図である。
【図５】突起部における孔部及び柱状スペーサを説明するために供する拡大断面図である。
【図６】第２実施形態の電気光学装置の製造方法のフローを示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、第１の基板の製造方法を説明するために供する図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、第２の基板の製造方法を説明するために供する図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、基板の貼り合わせ工程を説明するために供する図である（その１）。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、基板の貼り合わせ工程を説明するために供する図である（その２）。
【図１１】第３実施形態の電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の電気光学装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０：液晶パネル、２３：シール材、３０：第１の基板、６０：第２の基板、４１：平坦化膜、４１Ｘ：透光保護層、６５：電気配線、８１：表面保護膜、９７：光源、９８：アライメントカメラ、９９ａ・９９ｂ：アライメントマーク、１０３：柱状スペーサ、１２５：レジスト材料、１５０：突起部、１５０ａ：孔部、１５１：紫外線硬化性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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